血液透析患者微炎癥狀態的研究進展

李 歡 綜述，丁涵露△ 審校

(1.遵義醫科大學，貴州 遵義 563000；2.四川省醫學科學院·四川省人民醫院，四川 成都 610072)

在正常情況下，炎癥是人體對各種有害刺激的保護性生理反應。但是，在某些慢性疾病中，例如慢性腎臟疾病(CKD)，炎癥變得不適應，無法控制且持續存在。隨著社會發展水平和醫療技術水平的提高，維持性血液透析(MHD)患者的長期生存率明顯提高，但總體預后仍不盡人意，5年生存率僅為39.9%，低于癌癥患者的45.9%生存率[1]。導致透析患者預后不良的因素有很多，包括糖尿病、營養不良、心血管并發癥、低蛋白血癥和感染等。現就對血液透析患者微炎癥狀態的研究進展簡單做一綜述。

1 微炎癥狀態的發生機制

1.1 慢性腎臟疾病本身是微炎癥狀態的根本原因

慢性腎臟病，尤其是CKD5期患者，由于腎功能下降而導致體內尿毒癥毒素的積累并促進炎癥性細胞因子的產生。清除率降低導致晚期糖基化終產物(AGEs)和晚期脂質氧化產物(AOPPs)的水平持續上升，并激活核因子以刺激炎癥因子的分泌。這些炎性因子的血清水平升高將再次刺激肝臟分泌C反應蛋白(CRP)和其他炎性蛋白，增加腎臟的清除負擔，并最終導致人體的微炎癥狀態持續。此外，慢性腎衰竭時催化氨基甲酰化的MPO的激活以及腸道微生物區系和功能的變化，也可進一步加劇炎癥[2]。一項將CKD患者分為血液透析治療組與未透析治療組的研究發現在未透析治療組中血清CRP和白細胞介素-6(IL-6)水平較血液透析組明顯增高，再次驗證了慢性腎臟病本身可引起炎性反應[3]。

1.2 氧化應激與細胞因子產生CKD與內源性抗氧化劑和細胞保護因子的產生受損有關。在慢性腎損傷的實驗模型中，發現了Nrf2通路的改變，該通路是負責誘導許多抗氧化劑和II相解毒酶以及相關蛋白，如過氧化氫酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)[4]，此通路受損將導致CKD患者抗氧化能力下降，氧化應激導致AGEs的產生，AGE受體(RAGE)通路的激活導致短暫的炎癥反應轉變為持續的細胞功能改變。一項研究顯示CKD患者巨噬細胞中CD206的表達降低，抗炎因子IL-10、TGF-β1明顯減少，表明微炎癥狀態可能與CKD患者巨噬細胞表型和抗炎細胞因子表達異常有關[5]。此外，腎功能障礙也會損害細胞因子的清除，并減少細胞因子信號轉導抑制因子的產生，使機體處于炎癥狀態。

1.3 腸道微生物失調可能參與ESRD微炎癥狀態的發生文獻中曾有報道將尿毒癥環境中的全身炎癥和腸道生物失調聯系在一起。Wang等[6]證實，實驗性尿毒癥大鼠腸道細菌移位與血清IL-6和CRP水平升高有關。細菌代謝產物通過腸道屏障的移位增加將激活先天免疫，促發炎癥反應。最近的研究還表明，腸道微生物失調對腎臟生理和病理生理均有重大影響，包括全身炎癥、尿毒癥毒素的積聚和感染等，這些可增加終末期腎病(ESRD)患者發病率和死亡率[7]。此外，透析狀態已被證明與腸道微生物組的各種改變有關[8]。

1.4 天然免疫系統激活血液透析療法也對由補體系統、接觸系統和凝血系統組成的血管內天然免疫系統構成了重大挑戰[9]。生物材料誘導的接觸系統激活最初在生物材料表面局部產生炎癥介質，但可溶性的炎癥介質和激活產物以及激活的白細胞和血小板可隨透析回路進入患者體內，導致心血管系統的內皮細胞受損，使其失去抗血栓和抗炎的特性，導致動脈粥樣硬化。凝血激活的一個主要后果是FXa和凝血酶的產生。凝血酶除了在凝血過程發揮重要作用，還是一種促炎分子，其通過蛋白酶激活受體1(PAR-1)、PAR-3和PAR-4介導內皮功能障礙和上調細胞黏附分子參與動脈粥樣硬化[10]。ESRD相關炎癥是由于先天免疫系統的激活，單核細胞、巨噬細胞、粒細胞和體內幾乎所有器官/組織的細胞成分共同參與發展。

1.5 透析膜的生物不相容性血液透析回路中使用的生物材料的生物不相容性，尤其是在透析膜和血液之間，會導致透析患者的全身炎癥，反映在凝血級聯反應，血小板和白細胞的激活上。這種激活可能導致釋放炎癥生物標記物，例如CRP、IL-6和腫瘤壞死因子(TNF)升高[9]。隨著透析膜和透析管路的改進，生物相容性得到了很大提高。

1.6 其他Nikitidou等[11]研究發現合并有睡眠呼吸暫停綜合征(SAS)的血液透析患者體內TNF-α、IL-6、髓過氧化物酶(MPO)、氧化低密度脂蛋白(OxLDL)等炎癥指標升高，可能與此病造成的慢性缺氧和活性氧的產生有關，從而使體內長期處于一種炎癥狀態導致心血管疾病發展。研究還發現脂肪組織是ESRD炎癥的潛在來源，它不是由于肥胖增加引起的，可能是尿毒癥時線粒體功能障礙的原因[12]。之前已經報道了ESRD患者脂肪組織中炎性細胞因子的mRNA表達增加[13]。脂肪組織可能是尿毒癥慢性炎癥和氧化狀態的獨立放大因子，甚至在非肥胖者中也會導致代謝性疾病。ESRD患者持續炎癥的其他來源還包括牙周病、自主神經系統失衡、透析液的純度和以及靜脈通路感染等。

2 微炎癥狀態的臨床意義

2.1 微炎癥參與動脈硬化的發生研究發現ESRD患者TNF水平的增加可干擾內皮細胞一氧化氮合酶的活性，導致一氧化氮合成減少，并誘導活性氧化物質的產生。此外，氧化應激也可通過減少一氧化氮導致內皮細胞功能障礙，并通過血管平滑肌細胞的表型轉換、基質金屬蛋白酶的產生導致動脈結構硬化。TNF還可以激活低密度脂蛋白受體基因轉錄，增加堿性磷酸酶蛋白表達，減少α-平滑肌肌動蛋白表達。所有這些過程，加上白細胞向血管的滲透和幾種尿毒癥毒素(如無機磷酸鹽、晚期糖基化終產物等)的直接毒性作用，導致了動脈硬化的發生[14]。動脈硬化與MHD患者心血管事件，如冠心病、心臟性猝死等密切相關。一項研究顯示晚期CKD患者血清血管黏附分子-1(VCAM-1)、TNF、IL-6明顯升高，且IL-6使CKD患者5年全因和心血管死亡風險增加了3倍以上[15]。

2.2 微炎癥狀態在促紅細胞生成素(EPO)抵抗中扮演著重要角色既往多項研究表明EPO抵抗的原因包括鐵或維生素缺乏、甲亢、鋁中毒等。近年來人們已經意識到炎癥狀態在EPO抵抗中發揮重要的作用。肝臟可產生一種小分子多肽-鐵調素，可減少組織中鐵的釋放和運輸，并導致腸道中鐵吸收減少。研究發現炎癥狀態會增加鐵調素的產生，限制鐵的吸收和轉運，從而在炎癥和EPO抵抗之間提供了直接的聯系[16]。

2.3 微炎癥狀態與營養不良MHD患者體內存在的微炎癥狀態與營養不良有著密切關系。有研究顯示血液透析患者營養指標血清白蛋白、血紅蛋白與炎性因子CRP、IL-6、TNF呈負相關[17]。炎癥因子通過提高患者基礎代謝率，促進體內蛋白質的分解，抑制蛋白質的合成，抑制胃酸的分泌及腸蠕動，促進脂肪細胞合成瘦素等多種方式，從而引起MHD患者營養不良的發生、發展。

3 與微炎癥狀態相關的新標志物

傳統的炎癥生物標志物，包括CRP、IL-6、TNF，已被發現是心血管疾病甚至尿毒癥的預測因子。其中hs-CRP是公認的最可靠、最精確的炎癥標記物，是預測 ESRD 生存率的獨立危險因素。YKL-40，也稱為幾丁質酶-3樣蛋白1或人軟骨糖蛋白-39，是一種40 kDa的糖蛋白，與多種炎癥狀態有關，包括動脈粥樣硬化和內皮功能障礙。YKL-40已經與CKD和HD患者的慢性炎癥反應聯系在一起[18]。一項研究顯示接受HD的尿毒癥患者外周血中Th22細胞比例較高，而調節性T細胞(Treg)細胞比例較低，且Th22/Treg水平與細胞因子CRP、IL-6、IL-22呈正相關，與IL-10呈負相關，可能Treg/Th22細胞失衡參與了HD患者微炎癥的發生發展，可作為HD患者微炎癥狀態的預測因子[19]。

4 微炎癥狀態的治療

4.1 他汀類藥物他汀類藥物是一種降脂藥物，但目前研究發現其還有抗炎和免疫調節作用，通過降低動脈粥樣硬化斑塊中炎癥細胞的趨化作用，抑制slCAM及MMP的表達，減少IL-6 mRNA的表達和蛋白質的合成，從而降低血清IL-6和hs-CRP水平[20]。一項納入80例MHD患者的研究，一組給予阿托伐他汀，另一組給予瑞舒伐他汀，治療12周后發現兩組的總膽固醇、低密度脂蛋白、甘油三脂、hs-CRP和IL-6的濃度均顯著降低，且瑞舒伐他汀組的治療效果優于阿托伐他汀，說明他汀類藥物不僅能降低MHD患者血脂水平，還能抑制微炎癥狀態[21]。

4.2 腎素-血管緊張素-醛固酮系統(RAAS)抑制劑

RAAS對血管細胞有促炎和促進血栓形成作用，已經有研究證實血管緊張素II可誘導促炎細胞因子的產生，如IL-6和TNF以及粘附分子。鄒曉榮等研究發現在MHD患者中聯合使用血管緊張素轉換酶抑制劑(ACEI)和血管緊張素Ⅱ受體拮抗劑(ARB)藥物可降低其血清中CRP、IL-1和IL-6水平[22]。但最近一項研究MHD患者ACEI或者ARB治療對高密度脂蛋白(HDL)功能影響的試驗發現ACEI和ARB均能穩定HDL膽固醇受體功能，維持細胞抗氧化作用，但不能抗炎，而且ACEI治療反而增強了炎癥反應[23]。故使用ACEI或者ARB對MHD患者微炎癥狀態是否有益還需進一步研究。

4.3 維生素C和維生素D維生素C是一種重要的抗氧化劑，此外還發現其有抗炎和免疫支持作用。有證據表明維生素C可以保護患者免受過度的氧化應激，及早使用可能會改善結果。近年來研究發現補充鈣化醇也可降低循環中CRP、IL-6、IL-8和腫瘤壞死因子[24]，其抗炎作用部分是由阻斷核因子κB活化調節的，但具體抗炎機制仍不很明確。

4.4 益生菌Kooshki等[25]對血液透析患者進行為期8周的觀察發現，服用合生元組較安慰劑組的hs-CRP和MDA水平均降低，而且血清總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇也降低了。在HD患者中，服用合生元或許可用于控制與炎癥、脂質異常和氧化應激相關的心血管并發癥。一項對78例MHD患者隨訪兩年的研究發現，在常規治療基礎上聯合益生菌治療IL-6、TNF-α、CRP水平下降更明顯，說明益生菌對微炎癥有改善作用[26]。

4.5 改變透析膜和透析方式普通透析對分子量大于15～20 kDa的溶質[即大多數炎癥介質(如IL-6)的分子量范圍]的清除效果不佳，這部分分子與微炎癥狀態密切相關。通過血液透析濾過(HDF)或更長的透析時間，使用大孔膜可以獲得更好的清除效果，但這樣會造成白蛋白的丟失。所謂的高保留起始(HRO)膜可避免這一問題，在透析中使用HRO膜被稱為擴展血液透析(HDX)。與HDF相比，HDX的治療效果與HDF相當，甚至更好。擴展的HDX治療12周后，外周血促炎癥細胞因子的轉錄顯著減少，可溶性介質的清除增強，沒有明顯的不良反應[27]。

總之，隨著醫療水平和透析技術的提高，血液透析患者能夠獲得較長生存期，如何降低透析并發癥和提高患者的生活質量是每一個腎科醫生面臨的重要課題。目前已發現透析患者微炎癥狀態與其并發癥有著密切關系。但目前關于微炎癥狀態的認識還不夠深入，仍需努力，如何做到及早識別并早期干預微炎癥狀態在臨床工作中尤為重要。